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更新时间:2019-06-15  浏览次数:

c?NET异步编程:IO完成端口与BeginRead_知识库_博客园 写这个系列原本的想法是讨论一下NET中异步编程风格的变化特别是F#中的异步工作流以及未来的NET 50中的基于任务的异步编程模型但经过前几篇文章(为什么需要异步传统的异步编程使用CPS及yield实现异步)的发表后很多人对IO异步背后实现的原理以及为什么这样能提高性能很感爱好其实我本不想花更多的文字在这些底层实现的细节上一来我并不擅长这些方面二来我们使用NET的异步IO就不需要关心这些底层东西因为已经为你封装完备了不过为了避免大家一再在这上面商讨我还是在这个系列中间插入了一篇来解释一下本文我将从内核对象IO完成端口开始介绍然后来瞧瞧NET BCL中的FileStreamBeginRead是如何利用IO完成端口来实现的IO完成端口(IO Completion Port)大多数人应该或多或少地听说过IO完成端口这么个东西而且也知道它是实现高性能IO高伸缩性应用的尚方宝剑IO完成端口是一个非常复杂的内核对象其实现的也非常巧妙细细琢磨还是非常有意思的创建高伸缩性的应用的一个基本原则就是:创建更少的线程线程数更少首先消耗的资源就少每个线程的创建除了要浪费CPU时间外还要创建一系列的数据结构用来保存线程相关的一些信息:用户栈线程上下文内核栈等这个总共加起来大概15M左右那么你算算你的32位机器总共能使用多少内存那么对应地能创建多少线程可能有人讲那对于64位的就无所谓了嗯在资源占用这方面64位确实不用担心但是系统中可运行的线程数越多你的CPU数又是有限的(8个80个)Windows的任务调度机制是每个线程会运行一个时间片然后Windows抢占式的调度另一个线程运行那么线程数越多Windows势必要进行更频繁的线程上下文切换线程上下文切换对系统性能的影响在这里我就不多说了你可以搜搜资料那么如何做到创建更少的线程而又干更多的事儿呢答案就是"不等待"相对CPU来说IO设备的速度简直低的要命就好像飞机和拖拉机的差别一样我们可不能让拖拉机拖了飞机的后退儿而IO完成端口就是为了这个而生的:创建更少的线程干更多的事儿IO完成端口第一不是一个我们看得见摸得着的什么插口也和我们常说的80这样的端口不同你可以将其理解为一个数据结构或一个对象(下面我会用C#的代码来辅助讲解IO完成端口仅仅是讲解这些代码并不是真实的实现):Windows提供了一个CreateIoCompletionPort API来创建IO完成端口实际上这个API有两个作用:创建IO完成端口和将一个IO设备与该端口绑定创建IO完成端口时有一个很重要的参数:指定同时最多能有多少个线程并行运行这就是为了保证更少的线程如果你将这个数值指定为0那么默认值就会是你机器的CPU数IO端口里还有一个IO设备句柄列表你可以将很多设备句柄与这个端口绑定(文件、Socket等)://函数原型HANDLE CreateIoCompletionPort( //设备句柄 HANDLE hFile //已有的IO完成端口句柄如果这里已经指定则是将前面指定的设备与该端口绑定 HANDLE hExistingCompletionPort //因为一个IO完成端口可以绑定很多设备可以用这个来区分 ULONG_PTR CompletionKey //答应同时运行的线程数 DWORD dwNumberOfConcurrentThreads);//创建一个IO完成端口HANDLE hIoPort = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUENULL02);//创建文件如果要异步访问文件则需要指定FILE_FLAG_OVERLAPPEDHANDLE hFile = CreateFile(_waitHandle; if (handle ,金码论坛954333!省级统筹、各级政府共同分担的义务教育办学体制更加完善。教育的内涵式发展已成为迫切要求,把握其攻击行为及意图。
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